應用氣象學第八章

2024/6/191第四章交通運輸與氣象2024/6/192本章主要內容§1航空與氣象§2水上航運與氣象§3公路運輸與氣象§4鐵路運輸與氣象2024/6/193本章重點難點本章重點：本章難點：飛機最低氣象條件、空中能見度、偏流角、飛行湍流、晴空湍流、飛機積冰強度、泥石流、降雪雪阻、雪崩雪阻、吹雪雪阻、人工泛潮、降水泛潮、吸濕泛潮、翻漿、溫度力和鎖定軌溫等基本概念。氣象條件對海、陸、空交通運輸、貨物及工程的影響等分析。飛機顛簸氣象條件分析，海洋導航技術原理、翻漿產生原理。2024/6/194航空運輸與氣象飛行活動與氣象條件的關系：氣象條件決定能否飛行在復雜氣象條件下如何保障飛行安全，實現(xiàn)全天候飛行§1航空與氣象2024/6/195航空運輸與氣象★主要氣象要素對飛行的影響

----溫度、氣壓、濕度、風★重要天氣現(xiàn)象對飛行的影響----云、降水、地面和近地面的凝結和凍結現(xiàn)象、產生視程障礙的天氣現(xiàn)象、雷暴主要內容2024/6/196航空運輸與氣象★影響飛行的主要天氣飛機飛行的氣象條件、鋒、急流和低空切變、飛機顛簸、飛機積冰和飛機尾跡、高空和特殊地表面上空的飛行★航空天氣預報及其應用天氣圖和輔助天氣圖、航空天氣預報飛行的基本原理流體力學中的伯努利定理2024/6/197流體在一個管道中流動時，流速大的地方壓力小，流速小的地方壓力大。流速與壓力成反比。即空氣流動得越快，空氣的壓力就越小，反之亦然。

機翼構造：上凸下平。2024/6/198主要氣象要素對飛行的影響一、氣溫對飛行的影響1、氣溫對巡航速度和最大飛行速度的影響2、氣溫對燃料消耗、荷載和升限的影響3、氣溫對飛機起飛著陸的影響4、氣溫對氣壓高度表和空速表示值的影響2024/6/199主要氣象要素對飛行的影響1、氣溫對巡航速度和最大飛行速度的影響巡航高度和巡航速度對確定的機型，在一定的維修質量控制下，相應于確定的飛行重量和氣象條件下，具有耗油量最低的飛行高度和飛行速度，定義為巡航高度和巡航速度，亦即巡航狀態(tài)相應于經濟效益最好的飛行高度和飛行速度。最大飛行速度常指最大允許飛行速度。2024/6/1910主要氣象要素對飛行的影響Vn=（2G/Cyρs）1/2巡航速度：當飛機沿等壓面飛行時：Vn=（2GRdT/CysP）1/2Vm=Vm0（288/T）1/2最大飛行速度：升力系數(shù)機翼面積干空氣比氣體常數(shù)Rd＝287.1J/kg·K2024/6/1911主要氣象要素對飛行的影響結論：當飛機沿等壓面飛行時，巡航速度隨T1/2的升高而增大；最大飛行速度與絕對溫度的平方根成反比；在等溫層尤其是逆溫層中，空氣密度隨高度的增加減小較快，因而推力隨高度減小也快，故當飛機爬高越過對流層頂時，推力明顯下降，反之當飛機下降，由平流層進入對流層時，推力明顯增大。當飛機穿越鋒區(qū)時，推力也會有顯著變化，有時短時間內可能減?。ㄟM入暖氣團）或增大（進入冷氣團）5%-10%。2024/6/1912主要氣象要素對飛行的影響2、氣溫對燃料消耗、荷載和升限的影響小時燃料消耗量飛機飛行1小時發(fā)動機所消耗的燃料量，稱為小時燃料消耗量。飛機升限飛機所能升達的最大飛行高度，稱為飛機升限。續(xù)航時間：飛機持續(xù)航行的最長時間。2024/6/1913主要氣象要素對飛行的影響理論得出飛機小時燃料消耗量與氣溫和氣壓的關系為：Ch=ChsP/Ps（T/Ts）1/2當沿等壓面飛行時：Ch=Chs（T/Ts）1/2千米燃燒消耗量Ckm與Ch間存在下列關系:Ckm=Ch/VnS為標準大氣下的相應參量2024/6/1914主要氣象要素對飛行的影響若飛機總重量為W，則對噴氣飛機有：W=Ws（Ts/T）5/4下標s為標準大氣下的相應參量例：對120t重的飛機在30℃時必須比15℃時少7.5t載荷，而在0℃時則可增加8t載荷。2024/6/1915主要氣象要素對飛行的影響小時燃料消耗量隨氣溫的下降而降低，故巡航時的續(xù)航時間隨氣溫下降而增長。千米燃料消耗量不隨氣溫變化。結論：飛機荷載受氣溫的變化的影響很大。當氣溫高于標準大氣的溫度時，因空氣密度減小，產生的升力也小，使飛機荷載減小，反之飛機荷載允許增大。氣溫高時，空氣的壓縮性較差，使發(fā)動機的增壓比減小，同時因空氣密度變小，又使發(fā)動機的進氣量減小，這兩個因素都可造成發(fā)動機功率降低，推力減小，升力也減小。2024/6/1916主要氣象要素對飛行的影響在升限附近飛行，因燃料消耗量隨飛行高度增加而減少，故可使航程增長。但飛行高度越高，迎角越大，飛機的穩(wěn)定性和操縱性變差。正確地確定飛機升限和了解氣象條件對飛機升限的影響，對于充分發(fā)揮飛機的性能，提高空運的經濟效益，保障飛行安全都很重要。當在接近飛機升限高度上飛行時，氣溫升高10℃，若空速不變，飛機將掉高500米，這種溫度的變化，在航程超過2000-3000千米，特別是沿南北向飛行時，是不難遇到的。

在提供高空飛行使用的天氣預報中，必須指明實際氣溫相對于標準氣溫的正偏差值。2024/6/1917主要氣象要素對飛行的影響3、氣溫對飛機起飛著陸的影響氣溫對起飛著陸的影響，主要表現(xiàn)為滑跑距離的長度。無論從飛行安全或機場建設需求考慮，都希望飛機的滑跑距離越短也好。高原機場的跑道與一般機場跑道哪個更長？L=Ls(ρs/ρ)3例如：對大多數(shù)噴氣式飛機，氣溫每下降10℃，起飛滑跑距離減少10%，氣溫每升高10℃，起飛滑跑距離增加13%。2024/6/1918主要氣象要素對飛行的影響結論：若氣溫升高，機場海拔高度增高，即氣壓減小，其離地速度和滑跑距離均增大。因為空氣密度減小，要獲得同樣的升力必須增大空速，同時空氣密度減小，發(fā)動機功率減小，飛機增速減緩，因而起飛滑跑距離增長。若氣溫升高，著陸滑跑距離和接地速度均增大。這就是高原機場的跑道比一般機場跑道長的原因。一般著陸滑跑距離小于起飛滑跑距離。國際民航組織ICAO（英文：InternationalCivilAviationOrganization，建議在起飛前兩小時，對發(fā)動機進氣口高度的氣溫預報，要精確到±2℃，遠程飛行的飛機，要根據(jù)預報氣溫計算燃料和荷載，并在起飛前30分鐘用實況進行校準。2024/6/1919主要氣象要素對飛行的影響4、氣溫對氣壓高度表和空速表示值的影響氣壓高度表實際上是一個靈敏的空盒氣壓表，其高度標準是按照標準大氣的氣壓高度公式來確定的?？账俦砜账俦淼母袘糠滞叨缺硪粯右彩菍簭娒舾械目蘸?，在空盒內感受的是全壓，空盒之外感受的是靜壓，全壓與靜壓之差為動壓。2024/6/1920主要氣象要素對飛行的影響為了獲得準確的飛行高度，必須進行氣壓高度表的修正。飛行員可輸入機載溫度記錄通過導航計算機或與無線電測高表示值的比較以確定真高。結論：為了獲得真空速必須進行實際空氣密度與標準空氣密度偏差的修正。為了克服空速和表速太大的偏差，目前飛機上安裝有雙指針組合型空速表，寬指針表示的空速是按標準空氣密度標度的，且未經儀器誤差、安裝誤差和壓縮性誤差的修正，指示的空速就是表速。細指針表示近似的空速，考慮了標準大氣條件下空氣密度隨高度遞減的影響。2024/6/1921主要氣象要素對飛行的影響二、氣壓對飛行的影響1、基礎知識2、氣壓高度表撥定3、氣壓高度表的示值偏差和修正2024/6/1922航空運輸與氣象氣壓---氣壓用于高度表的撥正。著陸時，根據(jù)機場提供場面氣壓撥正高度表，以便掌握飛機本身的正確高度，特別是有低云的情況下，高度表撥正值正確與否，是非常重要的。2024/6/1923主要氣象要素對飛行的影響1、基礎知識本站氣壓：場面氣壓：氣象臺站的氣壓表槽部水銀面高度上的氣壓。航空上常用的跑道以上3米高度處（相當于飛機重心高度）的氣壓。用以表示飛機在飛行中相對于跑道的高度。2024/6/1924主要氣象要素對飛行的影響2、氣壓高度表撥定在飛行中，測量高度常同時采用無線電高度表和氣壓高度表。所測高度分為海拔高度，相對高度（相對于某一機場的垂直距離）和真高（距所飛躍地區(qū)地面的垂直高度）。無線電高度表可測真高，且對地形的任何變化都很靈敏。因而它主要作為標準儀表和復雜氣象條件下的著陸使用。氣壓高度標是主要的航行駕駛儀表。用以顯示飛行高度。2024/6/1925主要氣象要素對飛行的影響3、氣壓高度表的示值偏差和修正高度表撥定后，由于其所示的高度與當時環(huán)境的氣象條件有關，在飛行中高度表的示值即使相同，而實際高度并不都相同。在高空飛行時更是如此，因此須修正。修正實際大氣條件與標準大氣條件的偏差。海平面氣壓對標準大氣壓偏差；地面與飛行高度之間氣溫分布對標準大氣氣溫分布的偏差。2024/6/1926主要氣象要素對飛行的影響三、濕度對飛行的影響霜、露、凝結等形成過程對飛行環(huán)境的影響，從而影響飛行。2024/6/1927主要氣象要素對飛行的影響四、風對飛行的影響1、風對起飛著陸的影響2、風對飛行航程的影響3、風對最短時間航線選擇的影響2024/6/1928航空運輸與氣象風---飛機為了飛行時，升力與重量必須平衡。升力與空速的平方成比例。起飛和著落的時候，要迎風滑行，利用逆風分量增加空速，借以縮短滑行距離。在飛行的過程中，風關系到燃料消耗量，盡量選擇順風分量或逆風分量小的航向和高度，并對側風作必要的偏流修正，可以節(jié)省航時和燃料。側風和風的切變，使起飛和著落時操縱困難。各種型號的飛機都對準許的側風風速做了規(guī)定，跑道出現(xiàn)大于準許的側風時，飛機不能起降。2024/6/1929主要氣象要素對飛行的影響1、風對起飛著陸的影響飛機的起飛著陸通常要求在逆風條件下進行。據(jù)逆風分量的大小，可相應增加飛機載重量。在有側風（風向與跑道方向有交角）尤其是側風分量（指風沿垂直于跑道方向的分量）較大時，飛機的起飛和著陸的操縱會變得比較復雜。在側風中著陸比起飛困難更大。影響起飛著陸安全的側風分量的最大值，稱為最大側風分量。其值決定于飛機構造特征和翼荷載。2024/6/1930主要氣象要素對飛行的影響2、風對飛行航程的影響順風飛行，則可以增加航速，使飛行時間減少。在北半球中高緯度上空，常年盛行西風。一般來說風速的垂直分布隨高度向上增大的。9-12千米的風速較3-5千米的風速大三倍以上。有經驗的飛行員就可以根據(jù)不同高度的風向、風速大小，來選擇有利節(jié)油的飛行高度。如逆風飛行時，可選擇較低的飛行高度；順風飛行時，就選擇較高的飛行高度。2024/6/1931主要氣象要素對飛行的影響一般情況，為了節(jié)省燃料，最好在水平飛行的最大容許高度上飛行。因為在這種情況下，燃料消耗量最小。航程比較短時，爬高和降低高度就占用了整個飛行剖面的很大一部分。飛機爬高用去的燃料消耗量很大，以致超過了高空飛行節(jié)省下的燃料。長距離的洲際飛行，在最大容許高度上飛行最有利。在決定最有利的航線飛行剖面時，不僅考慮溫壓場和風的狀況，還應考慮有無危險天氣現(xiàn)象，避免返航和中途轉場。在國內飛行。高度是東單西雙。。每300米一個高度層。2024/6/1932主要氣象要素對飛行的影響飛機巡航飛行時受空中風的影響，常把空速（其方向為航向）、地速（其方向為航跡）和風3個矢量組成航行速度三角形，如圖所示。α地速真空速α真空速地速α稱為偏流角，航向到航跡順時針旋轉稱為右偏流或正偏流。反之，稱為左偏流或負偏流。2024/6/1933主要氣象要素對飛行的影響3、風對最短時間航線選擇的影響最佳航線的確定，首先在航圖上畫等時線，再根據(jù)等時線逐段確定最短時間航線。

等時線是飛機從某一點出發(fā)后，在一定時間內可能飛到的最遠的各點的連線。2024/6/1934重要天氣現(xiàn)象對飛行的影響重要天氣現(xiàn)象對飛行的影響★云對飛行的影響★降水對飛行的影響★地面和近地面的凝結和凍結現(xiàn)象★產生視程障礙的天氣現(xiàn)象★雷暴對飛行的影響2024/6/1935重要天氣現(xiàn)象對飛行的影響一、云對飛行的影響云中飛行時飛行員在生理上和心理上易產生異常反應和錯覺。此時應堅信儀表，切忌只憑主觀感覺來操縱飛機。云中一般能見度惡化，有些云中伴隨產生飛機顛簸和飛機積冰，飛越鋒面云系更應注意云內湍流區(qū)的擾動和過冷卻雨區(qū)或毛毛雨區(qū)的嚴重積冰。對流旺盛的積雨云伴有閃電雷鳴，陣風暴雨，有時還出現(xiàn)冰雹，龍卷風是飛航中可能遇到或誤入的最惡劣最危險的天氣。2024/6/1936重要天氣現(xiàn)象對飛行的影響二、降水對飛行的影響降水對飛行有多種影響，包括：①使能見度減小，且空速越大，能見度越小，降雪區(qū)能見度更低；②過冷卻雨滴易造成飛機積冰；③大雨、暴雨可使發(fā)動機熄火；④大雨雨滴打擊機身引起動量損失，升力減小，造成機翼空氣動力粗糙度惡化，使阻力增加，自重增大；⑤暴雨下方易出現(xiàn)強下沉氣流，嚴重影響飛機著落；⑥降水改變跑道使用性能（跑道積水，結冰，積雪）。2024/6/1937重要天氣現(xiàn)象對飛行的影響三、地面和近地面的凝結和凍結現(xiàn)象地面和近地面層的凝結、凝華和凍結現(xiàn)象易造成飛機安全起降。即跑道潮濕引起滑動摩擦力減小，也可造成停機附著水或結霜。2024/6/1938重要天氣現(xiàn)象對飛行的影響四、產生視程障礙的天氣現(xiàn)象產生視程障礙的主要天氣現(xiàn)象包括霧、霾，煙幕，沙暴，揚沙、浮塵、吹雪、降雪和降雨。2024/6/1939重要天氣現(xiàn)象對飛行的影響空中能見度飛行中從飛機上觀測到從周圍背景上的具體目標的最大距離稱為空中能見度。按飛行中觀測不同，空中能見度可分為水平能見度、垂直能見度和傾斜能見度。著陸能見度飛機下滑著陸時，飛行員能看清跑道近端的最大距離稱為著陸能見度。著陸能見度一般小于氣象能見度，約為氣象能見度的一半左右。2024/6/1940重要天氣現(xiàn)象對飛行的影響跑道視程指飛行員在位于跑道頂端中心線的飛機中，目視平均高度（3-5m）上，觀測起飛或著陸方向看清跑道、跑道面標志或指示跑道的邊燈或中心燈的最大距離R。對于飛機的起飛、著陸來說，目測氣象能見度往往不能滿足航空服務需要，尤其是能見度較差的情況下。為此發(fā)展了跑道視程探測系統(tǒng)，應用于氣象能見度<2000km情況下。2024/6/1941重要天氣現(xiàn)象對飛行的影響五、雷暴對飛行的影響在雷暴中飛行的主要危險包括：1、云中強烈湍流和陣性垂直氣流造成飛機強烈顛簸，使飛機偏離航向，不能保持飛行高度，飛機操作性惡化；2、在溫度低于0℃的積雨云中飛行可出現(xiàn)強烈的飛機積冰；3、云中云下陣風和強烈的風切變可造成飛機失速、傾斜，嚴重偏離航道而失事；4、飛機易遭雷擊，干擾無線電通訊；5、冰雹龍卷對飛機的毀壞及停場未入庫飛機的損毀。2024/6/1942重要天氣現(xiàn)象對飛行的影響為避免飛機進入雷暴云區(qū)，在制定飛行計劃時應根據(jù)天氣預報避開航線上的雷暴云區(qū)。在飛行中可依據(jù)地基雷達和機載雷達關于雷暴源地移向移速的情報饒過飛行危險區(qū)，飛機距離機載雷達指示的雷暴單體不得小于15千米；無機載雷達時，允許目視饒過雷暴附近的濃積云和積雨云，但距離不得小于10千米。2024/6/1943重要天氣現(xiàn)象對飛行的影響若規(guī)定高度不能饒行時，只有白天目視在不進入陣性降水區(qū)的降水條件下，才能采取云下通過方式，并要求離云底和離地面的飛行高度均不得小于200米；當飛機從上空飛越單體雷暴時，飛機離雷暴中心不得小于50千米，離云頂不得小于500米；即使在航線上出現(xiàn)分散的雷暴單體群時，一般不宜穿飛，因在10-20分鐘內，雷暴可產生很大變化，穿飛有被吸入云中的危險；若意外的發(fā)現(xiàn)飛機進入積雨云中時，因立即采取措施，如關閉通訊設備，收起下垂天線，保持在0度以上較高溫度區(qū)或在0度以下甚低溫度區(qū)飛行，并將速度調整至安全高效的速度值以防不測，盡快飛離雷暴云區(qū)。2024/6/1944影響飛行的主要天氣影響飛行的主要天氣★飛機飛行的氣象條件★鋒區(qū)對飛行的影響★急流對飛行的影響★風切變對飛行的影響★飛機顛簸對飛行的影響★飛機積冰對飛行的影響★飛機尾跡2024/6/1945影響飛行的主要天氣一、飛機飛行的氣象條件1、最低氣象條件在諸多氣象要素中，云、能見度和風是影響飛行活動的最經常的三個基本氣象要素。在日常飛行活動中所謂“機場關閉”，就氣象條件而言，即以云高和能見度值作為標準。機場最低氣象條件；飛機最低氣象條件；機長（飛行員）最低氣象條件。2024/6/1946影響飛行的主要天氣二、鋒區(qū)對飛行的影響飛機通過鋒區(qū)的主要危險是風切變、湍流和飛機積冰。三、急流對飛行的影響飛機遇到急流的主要危險是風切變、飛機顛簸。在順風時可以利用，縮短航時，節(jié)約燃料，逆風時盡量避開。2024/6/1947影響飛行的主要天氣四、風切變對飛行的影響低空風切變：指高度600m下風向風速突然變化的現(xiàn)象。它是飛機起飛和著陸階段威脅飛機安全的主要危險天氣。航空氣象上根據(jù)風場的結構，把風切變分為：垂直切變，水平切變，垂直氣流切變；根據(jù)飛機相對于風矢量間的不同情況，又可把風切變分為：順風切變，逆風切變，側風切變，垂直氣流切變。

2024/6/1948風切變的類型根據(jù)風場的結構劃分：（1）風的垂直切變：指在垂直方向上兩點之間風速和（或）風向的改變。（2）風的水平切變：指在水平方向上兩點之間風速和（或）風向的改變。（3）垂直氣流的切變：指上升或下沉氣流在水平方向（或航跡方向）上的改變。

2024/6/1949風切變的類型按航跡方向分（1）順風切變：沿航跡（順飛機飛行方向）順風增大或逆風減小，以及飛機從逆風進入無風或順風區(qū)。順風切變使飛機空速減小，升力下降，飛機下沉，是比較危險的一種低空風切變。（2）逆風切變：沿航跡逆風增大或順風減小，以及飛機從順風進入無風成逆風區(qū)。逆風切變使飛機空速增加，升力增大，飛機上升，它對飛花的危害較順風切變來說要輕些。2024/6/1950風切變的類型（3）側風切變：飛機從一種側風或無側風區(qū)進入到另一種明顯不同的側風區(qū)。側風有左側風、右側風之分。側風切變可使飛機發(fā)生側滑、滾轉或偏航。2024/6/1951影響飛行的主要天氣2024/6/1952影響飛行的主要天氣五、飛機顛簸對飛行的影響飛機顛簸：指飛機遇到擾動氣流或受到不均勻空氣動力沖擊，造成飛機左右搖晃，前后顛簸，上下拋擲以及局部振顫等現(xiàn)象使得飛機操縱困難，儀表不準。大氣湍流是引起飛機顛簸的主要原因，而且只有大氣湍流的尺度與飛機尺度(15~150cm）相當時，才容易引起飛機升力顯著變化而造成顛簸，可把這種尺度的大氣湍流稱為飛行湍流。2024/6/1953引起飛機顛簸的大氣湍流分類※動力湍流---地形起伏度、風速、大氣穩(wěn)定度※熱力湍流---熱力原因引起，取決于大氣穩(wěn)定度※風切變引起的湍流---風切變越大，湍流越強※尾渦湍流---飛機飛行在其后產生的尾流近地面層氣流遇到障礙物滑流、紊流、尾渦尾流的強度由產生尾渦的飛機重量、飛行速度和機翼形狀所決定，其中最主要的是飛機的重量。尾渦強度隨飛機重量、載荷因數(shù)的增加和飛行速度的減小而增大，曾測得最大的湍流切線速度達67米／秒。2024/6/1954飛行時，由于翼尖處上下表面的空氣動力壓力差，產生一對繞著翼尖的閉合渦旋，就是尾流。/v_show/id_XNzA5NzE1MDQ0.html2024/6/1955影響飛行的主要天氣晴空湍流（CAT）常指出現(xiàn)于6000m以上高空的穩(wěn)定層結中，由風的垂直切變不穩(wěn)定引起的波形破碎分裂的不同尺度湍流。飛機一旦進入，往往突發(fā)顛簸，在中緯對流層中上部遭遇率約10%，低緯更高達15%~20%，其中輕微至中度顛簸的累積頻率為95%，強烈顛簸僅占5%。2024/6/1956幾種環(huán)境條件下的飛機顛簸1）云中顛簸

2）鋒面顛簸

3）急流顛簸

4）地形顛簸

5）晴空顛簸2024/6/1957影響飛行的主要天氣六、飛機積冰對飛行的影響飛機在含有過冷卻水滴的云或雨中飛行時，如果飛機機體的表面溫度低于零度，過冷卻水滴碰撞在機體上就會立即凍結累積起來，這種現(xiàn)象叫飛機積冰。飛機積冰：積冰強度分為四級：弱積冰：積冰厚度小于5厘米；中度積冰：積冰厚度在5~15厘米；強積冰：積冰厚度在15~30厘米；極強積冰：積冰厚度大于30厘米。2024/6/1958影響飛行的主要天氣積冰的氣象條件是：溫度為-12～0℃的云或雨。因為在這種溫度下，云還是液滴的，而水滴是過冷卻的。因此，云的垂直高度、云中溫度狀況，可以準確評價積冰條件。飛機起飛前，可以根據(jù)有關積冰區(qū)域、高度、強度的預報，選擇最佳高度、航線、避免或減輕積冰危害。在冬季，最好向高處飛，飛向溫度較低的區(qū)域；而在夏季，則往低處飛，飛向正溫度的區(qū)域。風洞試驗表明，當機翼前緣有半英寸厚的積冰時，會減少50%的升力和增加60%的阻力。2024/6/1959影響飛行的主要天氣七、飛機尾跡飛行中，機后有時可見一條或數(shù)條“白煙”，在晴空可在薄云中有時也可見。那是什么呢？實際上它是飛機排出的廢氣，產生的水汽凝成物或加熱引起的薄云層中蒸發(fā)留下的縫隙。在航空氣象上把它稱為飛機尾跡。飛機尾跡對飛機的飛行性能沒影響，但在軍事上有一定戰(zhàn)術意義。2024/6/1960航空天氣預報及其應用航空天氣預報是在天氣形勢預報的基礎上，經分析、計算、診斷得出的服務于整個飛行活動的專業(yè)天氣預報。航站（機場）天氣預報航線（航路）天氣預報區(qū)域航空天氣預報2024/6/1961水上航運與氣象主要內容海洋氣象導航※內河航運與氣象裝卸、港務、新船下水與氣象2024/6/1962海洋氣象導航

20世紀40年代末，美國海軍提出氣象航線的概念，在理論和方法上進行研究并從實踐上加以驗證。50年代初，氣象導航技術在民用航海上得到應用和發(fā)展，并成立專門的氣象導航機構。此后，英國、荷蘭、日本、蘇聯(lián)、丹麥等國也建立類似的機構。氣象導航對民用航海事業(yè)有明顯的效益，全世界每月接受導航的船舶在1000艘以上。中國于1981年開始氣象導航的理論研究，1988年建立相應機構，并正式開展海洋氣象導航服務。2024/6/1963海洋氣象導航海洋氣象導航實時業(yè)務系統(tǒng)我國的海洋氣象導航起點較晚，從1975年開始實驗研究。1983的首次實船試驗獲得成功，開創(chuàng)了我國現(xiàn)代海洋氣象導航業(yè)務工作。1985在重點一直大連協(xié)作片氣象導航研究成果的基礎上，加以改進，優(yōu)化和擴充，建立了我國全球船舶氣象導航業(yè)務系統(tǒng)。1989年，中央氣象臺海洋氣象導航中心2024/6/1964海洋氣象導航核心技術包括:（1）由多臺氣象導航專用微機與巨型計算機聯(lián)網的自動化程度較高的業(yè)務系統(tǒng)。（2）研制了全球導航專用的電腦圖形顯示軟件和全球氣象航位檢測系統(tǒng)。（3）建立了全球水文氣象數(shù)據(jù)庫，研究不同船舶的運動特征性能。（4）開發(fā)了全球航線計算優(yōu)選和航次評估自動化技術。2024/6/1965海洋氣象導航船舶氣象導航可分為岸上氣象導航（簡稱岸導）、船舶自行氣象導航（簡稱自導）和船岸結合導航三種方式。目前，岸導已具有比較成熟的導航技術和工作系統(tǒng)；自導和船岸結合的導航未得到廣泛的應用。2024/6/1966岸導――由岸上成立的專門船舶氣象導航機構，為船舶提供優(yōu)選航線和跟蹤導航服務。

自導――船長根據(jù)所能得到的氣象和海洋資料，結合本船性能和裝載情況，經綜合分析自行選擇最佳路線。

船岸結合導航――岸導機構為船長提供初始推薦航線和中期天氣、海況預報，最后由船長選定航線；或是岸導機構為船長提供第一階段航線（從進入公海開始至48h的這段航線），并在航行中不斷提供氣象、海洋方面的預報資料，以后的航線設計由船長完成。2024/6/1967海洋氣象導航岸上導航機構擁有經驗豐富的各種專業(yè)人員，其中主要包括氣象、海洋學專家、航海家、船長、操作計算機和編制程序的專業(yè)人員。擁有大容量、高速度的計算機，用來處理處理大量的觀測數(shù)據(jù)，制作預報及進行優(yōu)選航線計算。擁有快速有效的通訊網絡，它一方面用于與氣象組織聯(lián)網，以取得大量的氣象、海洋情報資料；另一方面用于船舶的通訊聯(lián)系。2024/6/1968海洋氣象導航為船舶橫渡大洋優(yōu)選最佳航線，以航行海區(qū)的氣象和海況的預報信息，船舶的裝載量和運動性能為依據(jù)，運用最優(yōu)化的原理，通過計算機程序處理，求解能避開惡劣風浪區(qū)的安全、省時、經濟的航線，并在此基礎上實現(xiàn)全航跟蹤服務，氣象保障咨詢，以實現(xiàn)全航程安全、可靠、高效。海洋氣象導航技術原理2024/6/1969北海預報中心北海預報中心擁有先進的VAST衛(wèi)星通信傳輸系統(tǒng)，可獲取全球的海洋、水文氣象資料、全國沿海海洋監(jiān)測站的海洋水文、氣象資料，國內外的數(shù)值預報產品，提供全球尺度的海洋環(huán)境信息；擁有先進的計算機處理系統(tǒng)，可快速處理全球海洋、氣象實時資料，制作數(shù)值預報產品；擁有先進的衛(wèi)星遙感系統(tǒng)，可實現(xiàn)對極軌和同步氣象衛(wèi)星遙感信息的實時采集、處理，獲取海溫、海冰、赤潮等遙感信息，并實時連續(xù)動態(tài)監(jiān)測；擁有北海區(qū)海洋監(jiān)測站實時資料通訊系統(tǒng)，實時獲取渤海、黃海沿岸及海洋浮標監(jiān)測資料，并可通過網絡共享全國沿海海洋環(huán)境監(jiān)測資料。擁有多套環(huán)境數(shù)值預報系統(tǒng)，可進行海浪、風暴潮、海冰、海溫、溢油飄溢擴散、泥沙運移、海洋污染物擴散等方面的預報及數(shù)值模擬。

2024/6/19701）地面氣象資料

2）高空氣象資料

3）波浪資料

4）衛(wèi)星氣象資料

5）冰況資料

6）海流資料

7）颶風、臺風等警報資料，通過電傳、傳真機

或國際互聯(lián)網獲得。

8）航海資料

9）船舶資料導航使用資料2024/6/1971海洋氣象導航是充分考慮浪、涌、風、流等因素，避離災害性風浪區(qū)，在保證航行安全的條件下，使航行時間最短、經濟效益最高。氣象導航的特點浪、涌、風、流等海洋水文氣象要素對艦船航速的影響關系式，稱為船舶失速函數(shù)，可由船模試驗或用統(tǒng)計數(shù)學方法處理實際航行結果獲得。氣象導航機構須搜集和確定各種類型艦船的失速函數(shù)。2024/6/1972海洋氣象導航航線擬訂原則：航線設定堅持安全、經濟，選擇天氣系統(tǒng)最有利的部位，盡量趨于順風，順浪，順流的海域，充分利用中等風力的順風，相對平靜的海況及與航向一致的定常海流，規(guī)避風暴襲擊，保障船舶在跨洋航行中節(jié)省燃料，縮短航時，提前或準時抵達目的港。關鍵：準確、及時掌握全球氣象和海況資料，由此獲得比較準確的天氣預報。2024/6/1973海洋氣象導航較佳的“氣候航線”除了要考慮基本不變的因素如港灣、冰原、暗礁等以外，還要考慮常年的海洋因素（洋流、冰山、流冰等）和常年的氣候因素（盛行風、大風、風暴和能見度等）例：從上海到加拿大，如在40°N以北跨越太平洋，要經過副極地低壓帶，冬季常有低云和雨雪，夏季常有霧；發(fā)展較深的溫帶氣旋會帶來大風。如果在35°N以南航行，能見度良好的頻率在95%以上，是一條較好的“氣候航線”，又稱氣候定線或習慣航線。2024/6/1974海洋氣象導航

預報時效：目前對大洋的天氣海況預報水平受限制，有價值的僅為約一周，超過一周的航線設計必須采用接力方法，即在一周數(shù)值預報之后，采用歷史相似型法或氣候場或風暴模型法來確定當天氣形勢少變（相當于風暴系統(tǒng)呈規(guī)律性移動或變化緩慢）時所選的最佳航線效果較好；當天氣形勢處于調整階段時（例如影響航線的天氣系統(tǒng)可能發(fā)生突變，并引發(fā)氣旋爆發(fā)性發(fā)展事件危及航線安全）時很難得出明確的始終如一的最佳航線，為此常先推薦一條初始的戰(zhàn)略航線，再根據(jù)天氣形勢演變逐段修改航線，主動避開惡劣風暴海域。2024/6/1975海洋氣象導航發(fā)出航線預報后，預報機構還要跟蹤船只。作出短期預報，隨時提出航線的修訂，指導船只平安到達彼岸。編制“氣象航線”主要以中期預報為根據(jù)，而中期預報的制作，除了參考數(shù)值預報外，大多以天氣氣候統(tǒng)計為基礎。2024/6/1976海洋氣象導航氣象導航服務與效益申請導航的船舶，應在起航前24-48h提出，并將導航要求和船舶情況通知氣象導航機構。接受氣象導航可以帶來很可觀的效益。對于受導航船舶遭遇惡劣天氣襲擊機會明顯減少，安全系數(shù)提高，可以節(jié)省航時、節(jié)約燃料等，大概每航次節(jié)省4.9萬元。2024/6/1977內河航運與氣象突發(fā)性的強對流天氣和濃霧（包括特定河段地形霧）是內河航運的大敵。特殊的地形，繞山氣流，下山風，局地旋風也常對航船造成不安定因素。必須從調查，勘測入手，充分的作好天氣預報和發(fā)布警告。對于霧，要進行專項預報服務。內河航運與氣象2024/6/1978裝卸、港務、新船下水與氣象港口裝卸除了短期天氣預報外，有時對3-5h短時天氣尤其是大風，降雨天氣敏感。雷暴活動區(qū)域，船舶可能成為雷擊目標，必須裝備好防雷設備，選擇晴天進行裝卸?；ぴ线\輸怕高溫自燃，需要高溫預報。煤炭作業(yè)易受暴雨流失，降水預報甚為重要。裝卸、港務、新船下水與氣象2024/6/1979裝卸、港務、新船下水與氣象不同氣候帶渡航，要注意貨物的溫濕特性．應及時掌握相關數(shù)據(jù)。建立預防，預警和人工強制通風，人為干燥去濕設備和措施，實現(xiàn)底艙小氣候調節(jié)。新船下水作業(yè)和氣象條件關系很密切，甚至決定成敗。其中大風的影響最大。2024/6/1980公路運輸與氣象影響公路交通運輸?shù)闹饕鞖鉃暮χ饕獌热莨饭こ淘O計和施工翻漿對公路結構的影響2024/6/1981影響公路交通運輸?shù)闹饕鞖鉃暮涤辏ū┯辏?--路面潮濕、山洪爆發(fā)、泥石流、滑坡、洪澇災害（積水、公路水毀等）降雪（冰雪）---積雪、冰雪埋路、公路吹雪、雪阻霧---能見度差風（強風）---轉向或翻車、沙塵暴、吹雪等冰和霜---路面打滑高溫---汽車性能、司機身心健康公路交通受天氣影響最大的問題是降雨和路面潮濕。鹽湖公路泛潮2024/6/1982影響公路交通運輸?shù)闹饕鞖鉃暮?--洪澇洪水對公路的破壞嚴重。1963年海河大水沖毀河北省保定、石家莊、邯鄲等地的公路6700公里；1981年四川洪災造成全省80條公路干線和48條縣級以上交通線中斷；1985年遼河大水，遼寧有9條國家級公路受到沖擊，有的中斷，有的勉強維持通車。8條省級公路，70余條縣級公路無法通車，此外，山洪爆發(fā)和泥石流對公路運輸也構成很大威脅。中國西部川藏、川滇、滇藏、川陜、川甘、滇黔等10余條國家公路干線常受到泥石流、滑坡的襲擊。川藏公路沿線有大型泥石流溝157條，每遇暴雨、泥流肆虐，全年全線通車時間不足半年。公路水害每年都有發(fā)生，全國每年平均損失3億4千萬元左右。2024/6/1983影響公路交通運輸?shù)闹饕鞖鉃暮?--洪澇2005年8月12日至13日，渾河、太子河、遼河、大凌河流域的強降雨過程。遼寧省共44條干線、128條縣級公路發(fā)生水毀。在這次洪災中，撫順、鐵嶺、本溪地區(qū)受災較為嚴重，清原地區(qū)通往撫順、沈陽方向的公路全部中斷交通。國道黑大線清原至南雜木段1座中橋、6處橋頭引道和9處路基被沖毀；省道鐵長線南雜木大橋被洪水沖塌4孔。沈撫高速公路李石寨橋沖毀2孔，中斷交通。初步統(tǒng)計，共沖毀路基1056.7萬立方米，防護101.4萬立方米，橋梁581座/14811.8延長米，涵洞1746道，路面614.6萬平米。水毀損失總金額為125001萬元。2024/6/1984影響公路交通運輸?shù)闹饕鞖鉃暮?--泥石流泥石流是一種自然災害。當泥石流發(fā)生時，洪流中不僅有大量泥沙石塊，也夾雜著洪水或冰雪融水等，它們混合成一股黏稠的泥漿，像脫韁的野馬一般，沿陡坡奔騰而下。泥石流所到之處，良田變荒漠，房屋變廢墟，沖毀路基、橋梁，給人類的生命財產帶來極大的損失。

2024/6/1985影響公路交通運輸?shù)闹饕鞖鉃暮?--泥石流據(jù)統(tǒng)計，全世界每年都要發(fā)生近10萬次大大小小的泥石流。1970年南美洲秘魯?shù)陌驳谒股矫}曾發(fā)生一次冰川泥石流，3010多萬立方米的冰雪泥石一下子沖入一個名叫羅嘉依的城鎮(zhèn)，頃刻間，全城被徹底淹埋，3萬居民全部遇難。2024/6/1986影響公路交通運輸?shù)闹饕鞖鉃暮?--泥石流泥石流形成原因：

泥石流是山體松動造成的，常常發(fā)生在半干旱的山區(qū)或高原冰川區(qū)。這里地形陡峭，樹木植被很少，一旦暴雨來臨或冰川解凍，石塊吸足了水分，便出現(xiàn)松動，開始順著斜坡向下移動。隨著互相擠壓、沖撞，大大小小的泥石夾雜著泥漿水，匯成一股巨大的洪流滾滾而下，于是就出現(xiàn)了泥石流。2024/6/1987影響公路交通運輸?shù)闹饕鞖鉃暮?--泥石流泥石流的氣象成因：主要是雨季暴雨浸漬沖泡，在冰川區(qū)還包括冰雪消融與暴雨聯(lián)合作用。泥石流的公路危害：主要分布在我國西南、西北和華北15個省區(qū)，其流動容量約為1.3-2.3t/m3,其中干物質重占總重量的３０％～８５％不等。可造成淤埋公路，堵塞江河，淹沒江河，淹沒公路，沖毀橋涵，沖刷路基，橋基等現(xiàn)象。泥石流的定義：山區(qū)大量泥沙和石塊，被水浸潤后，在重力與水的作用下造成的突然爆發(fā)的、含有大量泥沙和石塊的洪流，稱為泥石流。

2024/6/1988影響公路交通運輸?shù)闹饕鞖鉃暮?--泥石流以秦嶺淮河為界，界南當一次降水量不足50mm，即小于暴雨標準，也可引發(fā)泥石流，常稱為雨洪型泥石流；界北一次降水量也必須大于50mm，才能形成泥石流。實際引發(fā)泥石流的降水特征既與降水量有關，還與降水強度有關，具體指標還隨當時的地形，地質和土壤條件而變化。冰川泥石流還與前期的降雪量，濕度，季節(jié)有關，常與雨量相重，主要發(fā)生在5-8月，氣溫7-11℃。泥石流形成標準：2024/6/1989影響公路交通運輸?shù)闹饕鞖鉃暮?--雪阻高速公路關閉雪阻歸途2024/6/1990影響公路交通運輸?shù)闹饕鞖鉃暮?--雪阻積雪---積雪大于30cm，汽車運行困難，大于50cm車輛無法通行，積雪2-15cm交通事故最多，積雪大于15cm出車率少。冰雪埋路減阻方法：既可采用撒鹽促融，也可用機械鏟雪或掃雪，最快最有效的是撒鹽和掃雪配合除冰雪，至今仍認為積雪路面撒鹽是除冰雪的最經濟，有效和安全的方法。還可以撒沙、燃煤渣（用量多、失效快）；流水（較暖河水）沖雪融化。2024/6/1991影響公路交通運輸?shù)闹饕鞖鉃暮?--雪阻吹雪雪阻---又稱風雪流雪阻，與風沙流、泥石流類似，強勁的風雪流可造成積雪遷移，阻塞交通。形成吹雪雪阻條件---（1）大量的干雪；（2）使雪粒起動的大風（5-7米/秒)；（3）適宜的地形。風雪流中雪粒運動形式---分為蠕動、跳躍和懸移三種。蠕動表現(xiàn)為大的雪粒沿表面滾動；跳躍指雪粒在渦動風力作用下，垂直躍升，漸以小角度返回；懸移指雪粒在較大風力作用下懸浮于空中隨風漂移。這三種運動方式中以雪粒跳躍為主。2024/6/1992影響公路交通運輸?shù)闹饕鞖鉃暮?--雪阻

風雪流對公路的危害類型---（1）迎風阻塞型堆積；（2）背風型沉積；（3）彎道繞流型堆積。防治措施---原則上應以預防為主，工程治理為輔。首先在風雪流地區(qū)選線，應使高出地面的上坡線高于平均積雪深度，盡量按直線設計，避免切割；其次在路基坡度設計上設計優(yōu)化，目的在于使積雪產生運動，不致在路面沉積，一般采用平坡寬肩和淺而寬的溝。在某些情況下運用雪籬防治雪阻：收集籬；固導籬；鼓風籬。2024/6/1993影響公路交通運輸?shù)闹饕鞖鉃暮?--雪阻雪崩雪阻---主要出現(xiàn)在山區(qū)，一般當公路兩側坡度在30度以上時。30cm厚的積雪并伴有一定風力就可能出現(xiàn)雪崩，阿勒泰，塔城山區(qū)以及天山西部常伴有雪崩發(fā)生，掩埋公路，難以清除，而且融雪水對路基和路面的損毀也很嚴重。通過降雪預報加強有關路段的巡視，及時通報，以防途中汽車受阻。2024/6/1994影響公路交通運輸?shù)闹饕鞖鉃暮?--強風引起公路事故的風速臨界值常取15m/s，相應陣風可達22m/s。若同時伴有雨、雪、冰，則問題更大，因此時汽車更不易控制。

為了減少因大風關閉公路的時機，普遍采用半滲透柵籬削風裝置。由高3m、60%遮蔽度的削風籬位于公路近側，它可減小潛在風速危險界限并能間接減小局地風力噪聲。削風柵籬往往具有邊緣效應，只有通過外場實測才能推廣應用。2024/6/1995影響公路交通運輸?shù)闹饕鞖鉃暮?--強風在某些風向下，削風不足反由間隙的狹管效應而使風力增強，削風柵欄應位于阻風的直角方向；削風柵籬可引起冬季吹雪雪阻；若應用于長跨度橋結構，3m高的削風柵籬將使全橋風力負荷增大；因削風柵籬能擋住直接輻射，在冬季使積冰現(xiàn)象增強。主要問題：2024/6/1996例：新疆塔城構筑12萬畝生態(tài)林

老風口地處塔城西北部。每年8月至翌年5月，三天兩頭刮大風，現(xiàn)代化的越野車動輒被風掀翻。由于風大，這里的道路搶險車只能用底盤很重的大型裝甲運兵車。為降風魔，自治區(qū)成立了“老風口公路風害防治研究組”。經過20多年不懈努力，研究組終于找到了降伏風魔的妙藥———以“喬灌草結合，多層次交錯，多樹種相間”方式，構筑防護林網阻風擋雪。影響公路交通運輸?shù)闹饕鞖鉃暮?--強風05年的老風口，24條寬大的喬灌草林帶依次排開，綿延28公里，林草總面積超過12萬畝。專家最新測算表明：由于防護林網的作用，林區(qū)內風速較曠野降低了47.3％。林區(qū)小氣候也明顯改善，空氣濕度提高了5％，蒸發(fā)量則減少20％。連續(xù)4年，老風口沒有發(fā)生過風阻道路或因風造成的人畜傷亡事故。2024/6/1997影響公路交通運輸?shù)闹饕鞖鉃暮?--沙塵暴沙塵暴多指8-9級以上強風,把大量沙塵卷入高空,沙暴推進時,其前鋒往往形成一道高數(shù)百米乃至上千米的塵墻滾滾而來,過境之處天昏地暗,水平能見度極低,塵暴在高空可飄移數(shù)千米。沙塵暴的定義和特點特點:具有突發(fā)性,在我國西北、華北地區(qū)春夏季時有發(fā)生，對公路鐵路交通危害甚大。2024/6/1998影響公路交通運輸?shù)闹饕鞖鉃暮?--高溫氣溫高于３０℃，因空氣密度小，使進入汽缸的混合氣不易被火花塞的火花點燃，使發(fā)動機難以發(fā)動；氣溫增溫使耗油增加，日平均氣溫高于２０℃，每升高５℃，耗油量增加５％；高溫易使駕駛員疲勞甚至中暑．城市高溫天氣，事故頻發(fā)，常表現(xiàn)為初日或持續(xù)數(shù)日高溫適應使交通事故增多。2024/6/1999鹽湖公路泛潮吸濕泛潮----是指鹽湖公路由鹽巖筑成，當鹽巖吸濕達飽和時，鹽巖溶解在公路表面層出現(xiàn)飽和鹵水，此現(xiàn)象稱為吸濕泛潮。人工泛潮或降水泛潮-----由于養(yǎng)路需要人工撒鹵水或自然降水，也使路表層達飽和，此為人工泛潮或降水泛潮。2024/6/19100鹽湖公路泛潮鹽湖公路泛潮是氣象、水文、地質等因素綜合作用的結果。泛潮多出現(xiàn)在后半夜至清晨，強泛潮也可持續(xù)數(shù)日。晨8時當相對濕度大于45%時，水汽壓大于7.4hPa時常出現(xiàn)泛潮，可作為夏季6-8月份泛潮日的濕度指標。有降水出現(xiàn)時，濕度低于上述指標也可出現(xiàn)泛潮。鹽湖公路泛潮氣象指標2024/6/19101鹽湖公路泛潮大于0.1mm的微量降水為降水泛潮指標，實際仍為吸濕泛潮，尤其是從夜間至清晨由天氣系統(tǒng)引起微量降水，一般都能引起泛潮，冬季更是如此。但夏季午后由局地對流云引起的陣性微量降水，一般不會引起泛潮，因此時氣溫高，相對濕度小，巖鹽吸濕能力尚未達到飽和狀態(tài)。夜間湖水區(qū)或露天鹵水礦溝，順風風力4-6級可作為路面泛潮的風向風速指標，因此時隨風帶來大量水汽造成泛潮的有利水汽條件。2024/6/19102鹽湖公路泛潮考慮到蒸發(fā)量是氣溫、濕度、風等要素的綜合反映，當日平均蒸發(fā)量低于當月平均蒸發(fā)量時，易出現(xiàn)泛潮，可作為公路泛潮預報指標。鹽湖公路有利于行車天氣為晴，風?。ㄐ∮?級），濕度小。汽車貨運盡量安排在冬半年。不利行車天氣為陰，濕度大，風大，有微量以上降水，5-9月路面泛潮占全年的71%以上。一旦出現(xiàn)泛潮，汽車車速（小于30km/h）,不換檔，不剎車，不減速，打滑時隨車尾擺向而使方向盤隨之打同向。2024/6/19103公路工程設計和施工公路的選線設計事先必須了解當?shù)貧夂蛸Y料，包括暴雨頻率，強度，匯水區(qū)面積積雪厚度，風的風向風速及其分布和變化。避開泥石流和雪崩頻發(fā)區(qū)，確定適宜的路基高度和橋涵孔徑。山區(qū)公路建設要充分考慮局地霧的影響，避開山谷，洼地

。沖擊扇，橋涵設置適離泥石流，溝口。為了防止泥石流危害，在泥石流可能爆發(fā)區(qū)選線時應“避”重就“輕”，盡量采用高線，在寬谷段，線路宜走。2024/6/19104公路工程設計和施工公路施工，尤其是鋪瀝青路面應選擇在高溫少雨季節(jié)，以盛夏為鋪瀝青路面的黃金季。此時能減少油，油沙，碎石的消耗，宜混合拌撒，粘著力強，工效高，質量好。鋪路時不得出現(xiàn)降水，因降水使路基與瀝青、沙子隔成兩層皮，不能保證路面質量，而且鋪瀝青后1-2天也不能出現(xiàn)中雨以上降水。必須在氣溫高于15℃條件下作業(yè)，否則降低瀝青黏著度，難以壓路成型。路基施工應選在干燥季節(jié)，否則地基太濕或斜坡太濕，減弱地基強度，引起下陷，滑坡將直接損壞路面，最佳土壤含水量為12%—14%。2024/6/19105公路工程設計和施工水泥或瀝青路面設計壽命，理論上可達20—40年，但因路面溫度變化，實際3-5年即損壞。路面溫度65℃以上瀝青路面融化，水泥路面扭曲損壞，氣溫高于30℃時，瀝青路面易軟化，發(fā)粘，既影響車速也易損害路面平整。寒冷地區(qū)道路出現(xiàn)特有的凍害現(xiàn)象，目前已注意將路面溫度同氣候資料建立聯(lián)系通過導熱理論來確定路面溫度變化規(guī)律以完善路面設計并和路基配合。2024/6/19106翻漿對公路結構的影響公路翻漿---是季節(jié)性冰凍地區(qū)特有的公路病害，主要表現(xiàn)為春融期間潮濕地段由于土基含水過多，強度急劇下降，因行車載重，路面發(fā)生彈簧、裂縫、鼓包和冒泡等現(xiàn)象。翻漿主要發(fā)生在東北平原、華北平原、青藏高原、新疆、甘肅河西走廊，寧夏黃灌區(qū)，陜西渭河平原，青海湖畔等地。2024/6/19107翻漿對公路結構的影響一條老化公路由于翻漿嚴重，兩輛大貨深陷其中“不能自拔”,它們身后，憋住了數(shù)十輛“追隨者”，形成一條長長的“車龍”。記者在采訪中得知，這條公路車流量很大，尤其是有很多超載重型貨車通過，而3天來已有近30輛車遭受“淪陷”之苦。2024/6/19108翻漿對公路結構的影響當路基表層土開始凍結時，在土粒分子引力和滲透壓力差的共同作用下，薄膜水從水膜較厚處向較薄處移動，并逐層下傳。當未凍區(qū)有充分的水源供給時，水分連續(xù)移動，使路基上部大量聚冰。這種由于結冰和溫度差異使土壤水分從溫度高的未凍區(qū)向溫度低的凍結區(qū)移動聚集現(xiàn)象稱為聚流。冬季地面初凍，氣溫維持，凍結線在某一深度停滯形成聚冰層。聚冰層的厚度和位置對翻漿程度有顯著影響。如較厚的聚冰層位于土基上部，則翻漿程度就重，若較薄的聚冰層位于土基下部則翻漿輕或不翻漿，若聚冰層位于良好的鋪砌層內，則不會發(fā)生翻漿。翻漿產生原理2024/6/19109翻漿對公路結構的影響過量的凍脹尤其是聚冰層偏于路基上部可使柔性路面鼓包開裂，使剛性路面錯裂或折裂。凍脹大小表征路基水分累積量的多少。一般凍脹大，路基水分多，春融期就易發(fā)生翻漿，反之翻漿的可能性就小。凍脹作用2024/6/19110翻漿對公路結構的影響影響翻漿因素

土質：內因（粉性土、粘性土、沙性土）

溫度：條件（凍結溫度、冷量）

水分：載體（地表積水和淺地下水提供水源、秋雨和灌溉使地下水位升高）

路面結構：（黑色路面透氣性差，路基水分不易蒸發(fā)）

行車載荷：外部觸發(fā)條件（交通量和車輛重量）2024/6/19111翻漿對公路結構的影響公路翻漿等級輕型--路面龜裂、濕潤、輕微彈簧；中型--大片裂紋、路面松散，局部鼓包車轍較淺；重型--路面嚴重變形，翻出泥漿，車轍很深。公路翻漿預報原則上根據(jù)當?shù)貎鐾辽疃?、土質、所含水分特征選用適宜的預報指標。2024/6/19112鐵路運輸與氣象一、鐵路的主要氣象災害二、沙漠地區(qū)鐵路工程與氣象三、鐵路線路的脹軌跑道，斷軌的氣象條件和預報服務。主要內容2024/6/19113鐵路的主要氣象災害

鐵路作為陸上交通重要的載體，對天氣氣候的影響反應十分敏感。大風，暴雨，積雨，泥石流影響鐵路正常運行，編組裝卸等露天作業(yè)，甚至對鐵路設施造成破壞，引起列車顛覆等重大災害事故。鐵路運輸調度指揮的重要工具——大-暴雨路基塌方專項天氣預報。2024/6/19114鐵路的主要氣象災害1、鐵路水害主要指暴雨引起的山洪和河流泛濫（包括塌方，滑坡，泥石流）沖毀鐵路和橋梁，以及淹沒鐵路造成交通中斷或列車事故的發(fā)生。

我國鐵路水害比較頻繁，根據(jù)80年代以來的統(tǒng)計，主要鐵路干線，平均每年因水害中斷鐵路運輸100次以上，其中列車脫軌顛覆重大事故平均每年6次。近40多年中，平均每年因洪澇、泥石流等災害導致列車脫軌、覆蓋等重大行車事故有5起左右，中斷行車5天以上的累計有60多次。2024/6/19115鐵路的主要氣象災害2、鐵路雪害鐵路積雪，車輪易空轉，影響牽引力，列車制動困難甚至出軌，當積雪40厘米以上時行車速度降低，當積雪超過70厘米時，需清除積雪后，火車才能運行。風雪路段，因吹雪掩埋路線，也造成雪阻。我國東北，西北等地，最大積雪深度在50厘米以上，是雪害危害主要地區(qū)。1983年4月齊齊哈爾地區(qū)大雪，導致鐵路各種病害相繼暴發(fā)，造成停水，停電，通訊中斷，運輸全面癱瘓。2024/6/19116鐵路的主要氣象災害3、鐵路風害大風影響行車速度：4、5級風時，行車速度限制在60-70km/s以內。6級以上大風限速更甚，有時大風甚至可把列車吹翻。

風力6-7級影響嘹望信號：易刮破貨車篷布，風力大于9級應關閉部分高側貨車。

大風影響行車安全：大風還能把彎道樹木吹倒刮斷，可能阻塞在線路上或造成路料傾斜，影響行車安全，甚至造成列車傾覆的重大事故。沙漠地區(qū)，風堆沙可將鐵路掩埋，造成沙阻車。2024/6/19117鐵路的主要氣象災害06年4月9日晚7時許，從烏魯木齊發(fā)往北京的Ｔ70次列車運行至小草湖至紅層之間時，遭到風力達14級以上的特大沙塵暴狂襲，幾乎在很短的時間內，車體窗戶雙層鋼化玻璃被擊碎。緊急時刻，本次列車快速啟動防風預案，乘務人員組織旅客進行自救。列車行至哈密站后，風力減小，列車運行逐漸恢復正常，在當?shù)剀囌救藛T的幫助下，立刻調集大量的三合板等物品，封閉車窗，保證旅客的生命安全和財產安全。造成1趟列車停運9趟列車晚點。

2024/6/19118鐵路風害與防范受風害主要地區(qū)：我國蘭新鐵路風口地區(qū)，1961—1982年大風吸翻列車已有10次之多，每到大風季節(jié)，列車不能正常運行。另有安西風庫，通車30多年以來，大風造成列車脫軌18次，車輛顛覆14次。原因：特殊地形。天山橫亙新疆中部，東西長1500千米，南北寬250-300千米，西段海拔4000米以上，東段較低，并有一些大的隘口，由于狹管效應形成了風口，通過隘口時風速可增大17％以上，路堤也有增速作用。2024/6/19119鐵路風害與防范①在山地丘陵地區(qū)選線適當避開溝谷地形，把路線設置在溝口以外適當距離（100-200m）盡量選擇風力最小部位，且使線路與風的交角越小越好，并控制路堤橋涵高度，必須考慮吹翻列車的臨界風速（50m/s）。

②采取削減局地風速的措施。③建設測點。防范：2024/6/19120鐵路的主要氣象災害4、其它災害①氣溫較低地區(qū)，列車啟動慢，在-18℃以下必須經加熱處理才能保持暢通，而且牽引力與常溫相比約減少5％，-28℃和-40℃分別減少15％和40％之多。高海拔地區(qū)，因氣溫低，氧含量少，平均每升高1000M柴油機機率下降10％。②霧對鐵路運輸?shù)挠绊懪c公路相似。③鹽湖使鐵路泛潮，會使路基抗壓力降低影響行車安全，而且會使沿線建筑物和機電設備發(fā)生不同程度的腐蝕損害。2024/6/19121沙漠地區(qū)鐵路工程與氣象沙塵危害：路基沙埋，危及行車安全；沙塵風蝕影響巡道和養(yǎng)護作業(yè)；對機車車輛產生磨耗，阻塞油眼，加速機件磨損；摩擦生電對通訊產生干擾；使能見度降低。信號模糊不清；防礙乘務，調車，易造成緩行事故我國的第一條沙漠鐵路----包蘭線2024/6/19122沙漠地區(qū)鐵路工程與氣象我國修建的第一條穿越沙漠的鐵路是包蘭線（包頭——蘭州）。于1956年開始修建，1958年8月通車，全長980公里，其中有140公里線路在騰格里沙漠和鄂爾多斯高原西部沙漠中通過。沙害最大的沙坡頭附近16公里是鐵路必經的地段，沙坡頭位于寧夏自治區(qū)中衛(wèi)縣境內騰格里沙漠的東南前緣，是一座100多米高的沙山。

2024/6/19123沙漠地區(qū)鐵路工程與氣象修建這段鐵路，由于當時缺乏經驗，曾造成大規(guī)模吹蝕。一夜大風，把即將完工的沙漠路基，幾乎全部被吹蝕。我國鐵路工程人員總結經驗，終于弄清了這段沙路的地貌、沙漠成分與來源、水文地質、植被條件、防護材料、氣象等，在選線時，使線路和主導風向接近平行，減少路基積沙和風蝕。同時采取多種方法進行固沙治理，終于在1958年8月勝利通車。

2024/6/19124沙漠地區(qū)鐵路工程與氣象2、鐵路選線：在沙地，沙漠化土地和戈壁進行鐵路工程建設，為了減少路基沙埋和風蝕，線路走向要盡量與當?shù)刂鲗эL向平行或成小交角；路塹走向與主導風向一致；曲線應設在路堤段，不宜小半徑。2024/6/19125沙漠地區(qū)鐵路工程與氣象固沙措施在沙漠中修筑鐵路，首先是固沙，防止沙害。目前采用的固沙方法主要有植物固沙、機械固沙和化學固沙。

2024/6/19126沙漠地區(qū)鐵路工程與氣象植物固沙

在沙漠地區(qū)大搞植樹造林，是防沙治沙的根本措施。實踐證明，花棒、黃柳、沙棘、沙拐棗、胡楊等是適應沙漠環(huán)境的植物，既耐干旱，又能抗風固沙。2024/6/19127沙漠地區(qū)鐵路工程與氣象

機械固沙在鐵路兩旁離地面幾十米到100多米的高大沙丘上，用卵石、粘土、瀝青、蘆草、干草等埋設在沙里，或用草扎成的方格沙障，就像防洪堤一樣，阻止著沙子的移動。這種辦法在植物長成以前是一種最經濟、最簡單易行而又有較好效果的固沙方法。2024/6/19128沙漠地區(qū)鐵路工程與氣象化學固沙是新發(fā)展起來的一門科學技術，有的是利用石油的副產品，如“瀝青乳劑”等固沙，瑞士研制一種顆狀化合物，把這種東西像施肥一樣撒入沙漠后，沙粒就能像海綿一樣吸水，并能保持比沙粒本身重12倍的水分，施用一次可維持幾年。2024/6/19129鐵路線路的脹軌跑道、斷軌的氣象條件和預報服務鐵路線路為固定鋼軌，準軌線路中單根鋼軌長12.5或25m。無縫線路現(xiàn)在已經成為高或重載鐵路必須選用的軌道結構。軌岔焊接全線無縫，可以減少病害和列車運行沖擊力，減少摩擦和噪音，提高速度，增強舒適度，減少線路養(yǎng)護維修的費用。無縫鐵軌選用的材料熱脹冷縮系數(shù)非常小。本來也是一段一段的，用自然焊接法焊接成很長的大段而且隔一定的距離還是要留有縫隙的。2024/6/19130鐵路線路的脹軌跑道、斷軌的氣象條件和預報服務所謂“無縫線路”，就是把不鉆孔、不淬火的25m長的鋼軌，在基地工廠用氣壓焊或接觸焊的辦法，焊成200m到500m的長軌，然后運到鋪軌地點，再焊接成1000m到2000m的長度，鋪到線路上就成為一段無縫線路。如果沒有加工、運輸、施工上的困難，從理論上講，“無縫線路”可以無限長。這種徹底消滅軌縫的辦法，我國鐵路正在一些主要干道上采用。

2024/6/19131鐵路線路的脹軌跑道、斷軌的氣象條件和預報服務專家介紹，由于無縫線路消滅了大量鋼軌接頭，因而具有行車平穩(wěn)、軌道維修費用低、使用壽命長等優(yōu)點，成為目前高速鐵路線路建設的主要方法。但無縫鋼軌并不是幾千公里都沒有縫隙，而是把25米長的鋼軌焊接起來連成幾百米甚至幾千米長，然后再鋪在路基上，無縫鋼軌要解決熱脹冷縮光靠數(shù)量不多的縫隙是不夠的。在鋪設的時候盡量選擇最佳溫度鋪設，使鋼軌的伸縮值在最小范圍內，這樣不管溫度上升還是下降，鋼軌的伸縮始終都控制在最小范圍內。2024/6/19132鐵路線路的脹軌跑道、斷軌的氣象條件和預報服務99年我國最長的一根鋼軌、全長104．6公里的跨區(qū)間超長無縫線路在滬寧線上鋪設成功。這標志著我國的鐵路軌道結構已開始與國際先進水平接軌。國內首建無縫鋼軌是廊坊至安定上行線，全長21.09KM；2003年左右，全長303公里的滬寧鐵路鋪成一根跨45個區(qū)間的超長無縫線路。2024/6/19133鐵路線路的脹